Sanitary and hygienic characteristics of the environment in the educational spaces of a sports university

Full Text

ХП – холодный период; ТП – теплый период.

ВВЕДЕНИЕ

Условия обучения студентов-спортсменов являются одними из важнейших факторов риска здоровью, так как качество внутренней среды учебных помещений может приводить к перенапряжению функциональных систем и росту дополнительной нагрузки на организм студента-спортсмена, снижению эффективности учебного и тренировочно-соревновательного процессов [10–4]. Обеспечение высокого гигиенического качества внутренней среды учебных помещений вуза является очень важной социальной и медицинской проблемой [5–8].

Анализ литературных данных показал, что особенности параметров микроклимата хорошо изучены для общеобразовательных учебных заведений, технических, гуманитарных и медицинских вузов, детско-юношеских спортивных школ [9–13]. Однако исследований, посвященных оценке параметров микроклимата учебных помещений спортивных вузов, крайне мало. Исследование данной категории образовательных учреждений интересно еще и тем, что в большинстве работ представлен анализ данных обследований спортивных залов и учебных аудиторий зданий, построенных в прошлом столетии. При этом среди основных причин несоответствия параметров микроклимата значениям гигиенических нормативов указываются возраст здания, ветхость конструкций, морально устаревшие системы вентиляции и отопления [2, 14]. В последние же годы в Российской Федерации выделяются значительные средства на капитальный ремонт и строительство новых современных спортивных сооружений, которые активно используются при подготовке спортсменов. Поэтому изучение условий обучения студентов-спортсменов в модернизированных и новых учебно-спортивных комплексах, безусловно, представляет исследовательский интерес.

ЦЕЛЬ

Санитарно-гигиеническая оценка параметров микроклимата в учебных помещениях спортивного вуза.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Санитарно-гигиеническая оценка параметров микроклимата проводилась на основании собственных измерений в теплый (ТП) и холодный периоды (ХП) с 2018 по 2020 гг. в основных помещениях учебно-лабораторного корпуса Поволжского государственного университета физической культуры, спорта и туризма. Был применен комплекс методов санитарного обследования и описания с применением инструментальных методик измерений параметров микроклимата в 12 учебных аудиториях (площадь 49,1±4,45 м²); 6 лекционных (поточных) аудиториях (площадь 136,43±17,67 м²); спортивном зале общей площадью 1546 м² (площадь зала разделена двумя перегородками высотой 2 метра на 3 отдельных – борцовский, волейбольный, баскетбольный залы); тренажерном зале площадью 228 м².

Замеры параметров микроклимата проведены в соответствии с ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении» (http://docs.cntd.ru/document/gost-30494-2011) на расстоянии 0,5 м от отопительных приборов и в центре помещения на высоте 0,1; 0,6 и 1,7 метра от пола. Если площадь помещения превышала 100 м², она условно делилась на части, площадь которых была менее 100 м². Измерения температуры и относительной влажности проводили газоанализатором AZ-7755 Handheld CO₂ Detector Carbon Dioxide Gas Detector with Temperature and Humidity со встроенным термометром и гигрометром (диапазон измерения температуры от -10 до +60°C, разрешение 0,1°C, погрешность ±0,6°C; диапазон измерения относительной влажности от 0,1 до 99,9%, разрешение 0,1%, погрешность ±3%). Оценка скорости движения воздуха проводилась крыльчатым электронным анемометром (диапазон измерения от 0 до 45 м/сек., шаг измерения скорости воздуха – 0,1 м/сек., погрешность 3%).

Для оценки динамики изменения микроклиматических параметров в течение учебного дня были проведены замеры до первого занятия (8.30), на большой перемене (13.00) и после последнего занятия (17.10). Для оценки динамики изменений параметров микроклимата в течение одного учебного занятия были проведены измерения в начале (8.30, 15.40) и в конце практического (семинарского, лекционного) занятия или тренировки (10.00, 17.10).

Параметры микроклимата оценивались с точки зрения соответствия требованиям ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении» и СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» (СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»). При оценке значений относительной влажности воздуха учитывалось соответствие как допустимым, так и оптимальным значениям, так как за рамками оптимальных, но при этом допустимых значений относительной влажности отмечается некоторое напряжение параметров терморегуляции, которое в сочетании с высокой физической нагрузкой студентов-спортсменов может выступать в качестве фактора риска здоровью [14].

Статистический анализ полученных данных осуществлялся с помощью методов непараметрической статистики (средние значения и стандартные отклонения M±s, относительные показатели на 100 измерений и ошибки показателя P±p) с использованием компьютерной программы Microsoft Exсel и пакета надстройки StatPlus версия 6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Поволжский государственный университет физической культуры, спорта и туризма является наследием XXVII Всемирной летней универсиады г. Казани-2013. Вуз начал свою деятельность на объектах после окончания спортивного мероприятия в сентябре 2013 года. В Международном информационном центре Универсиады разместился Учебно-лабораторный корпус университета, в разных блоках которого находятся учебные помещения (учебные и лекционные аудитории, спортивные и тренажерный залы), библиотека, столовая, медицинский блок и т.д. Для создания оптимального микроклимата в здании предусмотрены центральные системы водяного отопления, кондиционирования и вентиляции воздуха. В учебных и спортивных помещениях установлены кассетные фанкойлы (кондиционеры-доводчики), являющиеся местными теплообменниками, сквозь которые проходит поток охлажденного или нагретого воздуха. К моменту исследования здание эксплуатировалось около 5 лет.

Изучение параметров микроклимата учебных помещений спортивного вуза показало несоответствие нормативным значениям отдельных показателей температуры и относительной влажности воздуха. Значения скорости движения воздуха как в теплый, так и в холодный периоды года соответствовали допустимым значениям гигиенических нормативов во всех учебных помещениях спортивного вуза (таблица 1).

 

Таблица 1. Характеристика микроклимата учебных помещений спортивного вуза / Table 1. Characteristics of the classroom physical environment in a sports university

Наименование учебного помещения	Период года	Удельный вес проб, % (P±p)
		Ниже норматива	В пределах норматива	Выше норматива
Температура воздуха
Учебные аудитории (n(ХП)=900; n(ТП)=900)	ХП	0	6,89±0,84	93,11±0,84
	ТП	0	66,67±1,57	33,33±1,57
Лекционные аудитории (n(ХП)=630; n(ТП)=630)	ХП	0	18,10±1,53	81,90±1,53
	ТП	0	98,73±0,44	1,27±0,44
Спортивные и тренажерный залы (n(ХП)=480; n(ТП)=480)	ХП	42,29±2,25	9,17±1,32	48,54±2,28
	ТП	0	18,75±1,78	81,25±1,78
Относительная влажность воздуха
Учебные аудитории (n(ХП)=300; n(ТП)=300)	ХП	100*	0	0
	ТП	0	75±2,5	25±2,5*
Лекционные аудитории (n(ХП)=150; n(ТП)=150)	ХП	100*	0	0
	ТП	0	61,33±3,98	38,67±3,98*
Спортивные и тренажерный залы (n(ХП)=100; n(ТП)=100)	ХП	100*	0	0
	ТП	0	64±4,8	36±4,8*
Скорость движения воздуха
Учебные аудитории (n(ХП)=300; n(ТП)=300)	ХП	0	100	0
	ТП	0	100	0
Лекционные аудитории (n(ХП)=150; n(ТП)=150)	ХП	0	100	0
	ТП	0	100	0
Спортивные и тренажерный залы (n(ХП)=100; n(ТП)=100)	ХП	0	100	0
	ТП	0	100	0

Примечание:* – значение в пределах допустимых значений, но не соответствует оптимальным значениям.

 

Как видно из таблицы 1, в холодный период года температура соответствовала допустимым значениям в учебных аудиториях только в 6,89±0,84% случаев, 18,10±1,53% – в лекционных аудиториях и 9,17±1,32% – в спортивных и тренажерном залах. В учебных и лекционных аудиториях значений температуры воздуха ниже допустимого уровня норматива не наблюдалось. В спортивных и тренажерном залах в холодный период удельный вес проб ниже допустимых значений по температуре составил 42,29±2,25%. Превышение допустимых значений средней температуры воздуха в холодный период в учебных аудиториях наблюдалось в 93,11±0,84%, в лекционных – 81,90±1,53%, в спортивных и тренажерном залах – в 48,54±2,28% измерений.

В теплый период удельный вес проб в пределах допустимых значений в лекционных аудиториях составил 98,73±0,44%, в учебных – 66,67±1,57%, в спортивных и тренажерном залах – 18,75±1,78%. Температура воздуха выше допустимых значений в теплый период года чаще наблюдалась в спортивных и тренажерном залах (81,25±1,78% измерений).

Анализ динамики изменения температуры воздуха в учебных и лекционных аудиториях показал, что в течение учебного дня, как в холодный, так и теплый период года, наблюдается повышение средних значений температуры (рисунок 1).

 

Рисунок 1. Динамика изменения температуры воздуха в учебных и лекционных аудиториях в течение учебного дня. Примечание: двойным пунктиром обозначены верхняя и нижняя границы допустимых нормативных значений для холодного периода года. / Figure 1. Dynamics of air temperature in classrooms and lecture halls during the academic day.

 

Стоит отметить, что температура воздуха в учебных и лекционных аудиториях в холодный период превышала гигиенический норматив еще до начала учебных занятий и составляла в среднем 23,43±0,07°С.

Средняя температура в спортивных и тренажерном залах к концу учебного дня увеличилась в холодный период на 5,35±2,1°С (прирост 34,26±1,53%), а в теплый – на 3,58±0,89°С (прирост 17,9±0,52%). При этом в холодный период большую часть учебного дня температура соответствовала допустимым значениям (рисунок 2).

 

Рисунок 2. Динамика изменения температуры воздуха в спортивных и тренажерном залах в течение учебного дня. Примечание: двойным пунктиром обозначены верхняя и нижняя границы допустимых нормативных значений для холодного периода года. / Figure 2. Dynamics of air temperature in sports halls and workout rooms during the school day.

 

Значения относительной влажности воздуха в учебных помещениях спортивного вуза в теплый период года соответствовали оптимальным и составили в учебных аудиториях 43,89±2,33%, лекционных – 44,33±2,39%, спортивных и тренажерном залах – 43,98±2,61% (рисунок 3).

 

Рисунок 3. Показатели относительной влажности воздуха в учебных помещениях спортивного вуза. Примечание: двойным пунктиром обозначены верхняя и нижняя границы допустимых нормативных значений. / Figure 3. Indicators of relative humidity in the classrooms of a sports university.

 

В холодный период относительная влажность воздуха была значительно ниже допустимых значений: в учебных аудиториях не превышала в среднем 12,98±1,91%, в лекционных – 14,94±2,39%, в спортивных и тренажерном зале – 17,29±4,22%.

ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенные исследования показали, что в холодный период года параметры микроклимата в учебных аудиториях спортивного вуза не соответствуют гигиеническим требованиям по показателю температуры в 93,11±0,8% измерений, а в теплый период – в спортивных и тренажерном залах (81,25±1,78%).

Прирост средней температуры воздуха к концу учебного дня в холодный период составил в учебных аудиториях 11,67±0,44%, лекционных – 10,69±0,54%, а в теплый – 7,5±0,88% и 11,11±0,5% соответственно.

Резких колебаний температуры воздуха по вертикали и горизонтали не установлено. Перепад температуры по горизонтали соответствовал нормативным значениям и составил для лекционных аудиторий 2,0±1,45°С; для учебных – 0,77±1,1°С; для спортивных и тренажерного залов – 0,78±0,65°С. Перепад температуры воздуха по вертикали также был незначительным: для лекционных аудиторий он составил 0,61±0,4°С; для учебных – 0,57±0,67°С; для спортивных и тренажерного залов – 0,57±0,24°С.

Оценка результатов измерения относительной влажности воздуха показала, что во всех учебных помещениях данный показатель в теплый период года соответствовал оптимальным значениям и составил в среднем 44,03±2,24%. В холодный период показатели были ниже как допустимых, так и оптимальных значений (в среднем по всем помещениям 14,29±3,08%). Таким образом, величина относительной влажности воздуха в учебных помещениях спортивного вуза в холодный период года была ниже оптимальных значений в среднем на 20,7±3,08%.

В то же время, по данным исследований С.А. Полиевского и А.Н. Шафранской, в залах спортивных сооружений, построенных в прошлом столетии, микроклиматические условия с высокой температурой и относительной влажностью воздуха и скоростью движения воздуха ниже нормы встречаются значительно чаще, чем микроклиматические условия с высокой температурой, низкой относительной влажностью и скоростью движения воздуха выше нормы [15]. По данным, полученным в ходе данного исследования, чаще встречаются микроклиматические условия с высокой температурой, но относительной влажностью и скоростью движения в пределах допустимых значений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комфортность учебного помещения определяется теплоощущениями обучающихся, она связана с видом деятельности и интенсивностью выполняемой физической нагрузки и зависит от соответствия температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха внутри помещения гигиеническим нормативам. В результате изучения параметров микроклимата учебных помещений спортивного вуза были получены данные, анализ которых позволяет сделать выводы о том, что имеются превышения допустимых нормативных значений по температуре в холодный период года в учебных и лекционных аудиториях (93,11±0,84% и 81,90±1,53% измерений), в теплый период – в спортивных и тренажерном залах (81,25±1,78% случаев). В то же время не наблюдалось резких колебаний температуры как по вертикали, так и по горизонтали. В холодный период более 80% времени учебного дня температура соответствовала допустимым значениям гигиенического норматива. Значения относительной влажности воздуха в учебных помещениях не превышают 60%, что соответствует допустимым значениям гигиенических нормативов в течение всего года. Однако если сравнивать полученные данные с оптимальными значениями гигиенических нормативов, то в холодный период года средние значения относительной влажности воздуха ниже оптимальных значений на 20,7±3,08%. Вместе с тем скорость движения воздуха во всех случаях соответствовала гигиеническим требованиям. К основными причинам несоответствия параметров микроклимата в обследованных помещениях нормативным значениям можно отнести отсутствие своевременного проветривания аудиторий во время перерывов между учебными / тренировочными занятиями и нерегулярное использование системы кондиционирования. Последнее доказывает тот факт, что при проведении замеров кондиционеры во многих помещениях были выключены.

Все вышесказанное в совокупности с другими специфическими особенностями учебного процесса в спортивном вузе не может не отразиться на здоровье студентов-спортсменов и диктует необходимость усиления производственного контроля в учебных помещениях спортивного вуза. Постоянный мониторинг параметров микроклимата в течение учебного дня и при необходимости их корректировка путем проветривания, регулировки систем кондиционирования воздуха на «нагрев» или «охлаждение» и их своевременного тех-обслуживания позволит повысить эффективность выполнения одной из главных социальных задач высшей школы – сохранения здоровья обучающихся.

Конфликт интересов: все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

About the authors

Nailya Ch. Davletova

Volga State University of Physical Culture, Sports and Tourism

Email: davletova0681@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2014-1746
SPIN-code: 4207-6619
Scopus Author ID: 25951299600

PhD, сandidate of medical sciences, аssociate professor at the department of biomedical sciences

Russian Federation, 35, Universiade Village, Kazan, 420010

Elena A. Tafeeva

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: tafeeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4161-2463
SPIN-code: 2265-1810
Scopus Author ID: 6505881598

PhD, Associate professor, Doctor of Medicine, Department of Hygiene

Russian Federation, 49, Butlerova, Kazan, 420012

References

Supplementary files